Rijksoverheidslogo
Nationaal Kenniscentrum Alternatieven voor dierproeven

Medicijnen testen op humane cellen in plaats van op proefdieren

Robert Passier

Robert Passier, Leids Universitair Medisch Centrum

Omdat hij de bijwerkingen van medicijnen test op menselijke cellen in plaats van op proefdieren, heeft Robert Passier de Lef in het lab-prijs 2014 gewonnen die jaarlijks wordt uitgereikt door de Dierenbescherming in samenwerking met het NKCA. Ook ontving hij in juni uit de handen van Marianne Thieme (Partij voor de Dieren) voor het werk van zijn team, de Hugo van Poelgeestprijs voor alternatieven van dierproeven die eens in de vier jaar wordt uitgereikt. De associate professor bij de afdeling Anatomie & Embryologie van het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC), heeft veel positieve reacties gekregen op het winnen van de prijzen. Hij is blij met de aandacht, maar hij geeft toe dat zijn onderzoek met stamcellen in eerste instantie niet gericht was op het verminderen van dierproeven. “Niemand gaat de wetenschap in louter om het aantal dierproeven te verminderen. Ik wil graag een bijdrage leveren aan het voorkomen en behandelen van hartfalen. Dat we nu een onderzoeksmethode hebben waarbij veel minder dierproeven nodig zijn is heel mooi, maar het was niet ons hoofddoel.”

Onderzoek met stamcellen helpt om hartontwikkeling en hartziekten te bestuderen en te begrijpen. En die stamcellen zijn ook goed in te zetten bij de ontwikkeling van nieuwe en veilige medicijnen. Toen Passier in 2002 bij zijn onderzoek in aanraking kwam met stamcellen, had hij niet het idee dat dat een mogelijkheid bood om dierproeven te vervangen. “Het werken met stamcellen was niet eenvoudig. In het begin hadden we vooral aandacht voor celtherapie met het doel om uiteindelijk dode of niet-functionerende hartspiercellen bij patiënten met een hartinfarct te vervangen door goedwerkende hartspiercellen. We hebben geprobeerd of het in muizen werkt. Dat bleek een lange weg. We kwamen er achter dat een muis niet het juiste dier is om de werking van een humane hartspiercel te testen. We hadden toen kunnen kiezen om het onderzoek te vervolgen in een ander soort dier, zoals een schaap of een varken, waar dat beter te testen zou zijn. Maar dat hebben we niet gedaan. We hebben ons in plaats daarvan onder andere gericht op de vraag of we hartspiercellen niet konden gebruiken om schade van medicijnen op het hart te testen.”

iPS-cellen

Een doorbraak in het onderzoek kwam rond 2006 toen een Japanse onderzoeksgroep in staat bleek om volwassen cellen, bijvoorbeeld huidcellen, via kunstmatige herprogrammering om te zetten naar zogenaamde pluripotente iPS-cellen (induced Pluripotent Stem Cells) waardoor ze vervolgens weer kunnen uitgroeien tot alle typen lichaamscellen. Met deze cellen kan niet alleen de toxiciteit van bijvoorbeeld medicijnen op hart en lever worden getest. Het biedt ook mogelijkheden voor patiënt-specifiek onderzoek. Passier geeft als voorbeeld: “Een patiënt heeft een genetisch effect dat hartfalen veroorzaakt. Als je van zo’n patiënt een stukje huid in kweek neemt, kun je daar vervolgens een hartspiercel van maken. Bij de herprogrammering van de cel blijft de genetische informatie wel bewaard. Het genetische effect zie je dus terug in de gekweekte hartspiercel. Vervolgens kun je kijken hoe je dat defect in de gekweekte hartspiercel kunt repareren. Op die manier kun je medicijnen testen zonder dat er een dier of mens aan te pas komt. Dit is nu nog niet mogelijk voor alle ziekten die met het hart te maken hebben. Maar hoe meer we begrijpen over het waarom van hartfalen, hoe beter we in staat zullen zijn om in te grijpen.” Daarbij zijn dierproeven voorlopig nog wel nodig, verwacht Passier. “We kunnen nog lang niet altijd gelijk van de celkweek terug naar de mens. Als tussenstap is de dierproef nog nodig. Voordeel is wel dat er met de celmodellen al veel voorwerk is gedaan, zodat de onderzoeken met dieren heel gericht zijn.”

Nog niet uitontwikkeld

De mogelijkheden van testen met menselijke cellen zijn volgens Passier nog lang niet uitontwikkeld. “Een werkend hart bestaat uit heel veel onderdelen en meerdere cellen. In celkweek moeten we al die verschillende celtypen ontwikkelen en ook combineren, zodat we effecten op het geheel kunnen onderzoeken. Natuurlijk willen we ook de boel uit elkaar kunnen halen omdat er ziekten zijn die veroorzaakt worden door een defect in één celtype. Die wil je apart kunnen onderzoeken. Maar uiteindelijk gaat het om zo goed mogelijk nabootsen van een volwassen hart. En zo ver zijn we nu nog niet. De hartspiercellen waar we nu mee werken lijken meer op embryonale hartcellen en moeten dus verder gerijpt worden. Dat is één van de redenen dat nog lang niet alle medicijnen op deze manier getest kunnen worden. ”

Bedrijfsleven

Vanuit het bedrijfsleven is belangstelling om de veiligheid van medicijnen te testen met humane cellen. Om die methode bruikbaar te maken voor het bedrijfsleven, is vanuit de LUMC het bedrijf Pluriomics opgericht. Dit bedrijf gaat in samenwerking met het bedrijfsleven onderzoeken hoe de ontwikkelde test verder uitgewerkt kan worden. Passier ziet het niet als taak van de wetenschap om een volledig bruikbare test af te leveren aan de markt, maar dit juist te doen in samenwerking met bedrijven. “Ik wil begrijpen hoe ziektemechanismen werken en ik wil weten hoe medicijnen daar op werken. Maar het is voor mij als wetenschapper niet interessant om honderden medicijnen te gaan testen om te kijken of de methode bruikbaar is in het bedrijfsleven.”

Competitief en boeiend

Passier is zeker niet de enige wetenschapper die zich met dit onderzoeksgebied bezighoudt. “Wereldwijd wordt onderzoek met humane stamcellen gedaan. Het is een heel competitief en boeiend veld. De mogelijkheden lijken oneindig. Ik vergelijk het wel eens met een expeditie waarbij je niet weet wat de eindbestemming is. Het is elke keer weer spannend wat de volgende stap is.” Op zich vindt Passier het niet verkeerd dat verschillende wetenschappers met vergelijkbaar onderzoek bezig zijn. “Als verschillende onderzoeksgroepen op andere plekken in de wereld aantonen dat iets werkt, dan maakt dat de resultaten betrouwbaarder. Resultaten uit één lab zeggen nog weinig, die resultaten moeten herhaald kunnen worden. Lastig is wel dat door de hoge publicatiedruk samenwerking soms moeilijk tot stand komt. Iedere onderzoeksgroep wil zoveel mogelijk geld bij elkaar krijgen en samenwerken is dan niet altijd opportuun. Soms gaat die competitie wel heel ver en dat is niet altijd goed voor het onderzoek.”

Uitleggen

Passier vindt het belangrijk om als wetenschapper uit te kunnen leggen wat en waarom je doet, ook wat betreft het gebruik van proefdieren in het onderzoek. “Daarbij is contact met andere organisaties goed. Zo wordt een deel van ons onderzoek via ZonMw gesubsidieerd via Proefdiervrij. Wij staan als wetenschappers midden in de maatschappij en we moeten dus het gesprek in die maatschappij ook aangaan. Daarbij moet je wel reëel zijn. Het heeft geen zin om recht tegenover elkaar te gaan staan, zo kom je nooit tot een constructieve oplossing. Maar door samen te werken en te luisteren naar elkaar, kun je wel gezamenlijk verder komen op het gebied van de wetenschap en waar mogelijk zonder dat daar dieren bij nodig zijn.”

.